基于 FeFET 的 MirrorBit 单元用于高密度 NVM 存储
系统与控制
2023-09-15 v3 系统与控制
摘要
基于 HfO2 的铁电场效应晶体管（FeFET）因其低功耗、快开关速度、高可扩展性与 CMOS 兼容性，已成为非易失性存储器应用的研究焦点。本工作中，我们展示了一种基于 n 沟道 FeFET 的多比特存储器，称为 MirrorBit，其通过对栅极中的梯度铁电极化采用恰当的偏置方案进行编程，有效使芯片密度翻倍。我们已在 GlobalFoundries 基于 HfO2 的 FeFET 器件上实验演示了 MirrorBit，该器件采用 28 nm 体 HKMG CMOS 工艺制造。MirrorBit 态的保持特性在不同温度下已展示达 s。此外，其 endurance 超过 次循环。我们还给出了基于使用 GlobalFoundries FeFET 器件校准的 FeFET 模型的 TCAD 仿真，以解释 MirrorBit 态的成因与工作机制。我们还提出了 MirrorBit 存储器的阵列级实现与感测方法。因此，我们在现有 FeFET 中通过特定编程方案将 1 比特 FeFET 转化为 2 比特 FeFET，无需显著更改制造工艺，从而使芯片密度翻倍以实现高密度非易失性存储。
引用
@article{arxiv.2304.03124,
title = {FeFET-based MirrorBit cell for High-density NVM storage},
author = {Paritosh Meihar and Rowtu Srinu and Vivek Saraswat and Sandip Lashkare and Halid Mulaosmanovic and Ajay Kumar Singh and Stefan Dünkel and Sven Beyer and Udayan Ganguly},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03124},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 9 figures